КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Межузельными атомами
Взаимодействие дислокаций с вакансиями и Атмосферы Сузуки
В г. ц. к. решетке дефект упаковки растянутой дислокации является тонкой прослойкой с чередованием слоев, характерным для г. п. решетки. Растворимость элемента в общем случае должна быть разной в г. ц. к. и г. п. решетках. При достаточно высокой температуре атомы перераспределяются диффузионным путем между дефектом упаковки и г. ц. к. решеткой аналогично перераспределению элементов между двумя фазами. Поэтому такое перераспределение атомов было названо Сузуки химическим взаимодействием растянутой дислокации с растворенными атомами. Примесные атомы или диффундируют в дефект упаковки, или уходят из него. При этом средняя концентрация в основном объеме с г. ц. к. решеткой остается практически постоянной. Измененную концентрацию примесных атомов или атомов легирующего элемента в дефекте упаковки растянутой дислокации называют атмосферой Сузуки. Самопроизвольный процесс образования атмосфер Сузуки уменьшает энергию дефекта упаковки и тем самым приводит к увеличению ширины растянутой дислокации. Энергия химической связи примесного атома с растянутой дислокацией около 0,1—0,2 эВ и более. В отличие от упругого коттрелловского взаимодействия химическое взаимодействие Сузуки проявляется одинаково сильно в случае краевых и винтовых дислокаций в г. ц. к, решетке.
Межузельный атом притягивается к области гидростатического растяжения, а вакансия – к области гидростатического сжатия около краевой дислокации. Вакансии и межузельные атомы, притянувшись к дислокации, могут аннигилировать на порогах. Ранее были рассмотрены пороги на краевой дислокации—изломы края экстраплоскости. Часть экстраплоскости оканчивается на одной плоскости скольжения, а часть—на соседней. Высота ступенек—одно межатомное расстояние. Когда вакансия подходит к ступеньке и оседает здесь, ступенька смещается на одно межатомное расстояние вдоль края экстраплоскости. При этом вакансия как таковая исчезает. Если же к ступеньке подходит и присоединяется межузельный атом, то она смещается на одно межатомное расстояние в противоположном направлении, а этот атом перестает существовать как межузельный — он становится частью экстраплоскости. Следовательно, краевая дислокация может служить стоком для вакансий и межузельных атомов и тем лучшим, чем больше концентрация ступенек на дислокации.
Результат взаимодействия краевой дислокации с примесными атомами принципиально отличен от результата ее взаимодействия с вакансиями и межузельными атомами основного металла. Если последние могут аннигилировать, то примесные томы сохраняют свою индивидуальность, образуя атмосферы.
Рис. 14.2 Схема этапов объединения вакансий Р с винтовой дислокацией АВ в геликоидальную дислокацию А'В' Смешанные дислокации упруго взаимодействуют с межузельными атомами в соответствии с их краевой компонентой. Вакансии могут притягиваться к дислокации любого типа, в том числе и к чисто винтовой. Объясняется это тем, что вакансия—пустое место и в се присутствии упругая энергия дислокации локально уменьшается. Притяжением вакансий к винтовой дислокации объясняют образование геликоидальных дислокаций, у которых линия дислокации закручена в правильную спираль. Природа образования геликоидальной дислокации окончательно не выяснена. Геометрия превращения прямолинейной винтовой дислокации АВ в геликоидальную А'В' вследствие присоединения группы вакансий Р показана по этапам на рис. 14.2. Геликоидальные дислокации свойственны закаленным с высоких температур алюминиевым сплавам, что подтверждает ведущую роль вакансий в их образовании (после закалки с высоких температур решетка сильно пересыщена вакансиями).
Перестраивание прямолинейной винтовой дислокации в геликоидальную вследствие присоединения вакансий является своеобразным переползанием винтовой дислокации. При этом, как легко понять из рис. 14.2, дислокация приобретает краевую компоненту и становится смешанной. Не следует путать понятия «винтовая дислокация» и «геликоидальная дислокация». У винтовой дислокации вектор Бюргерса параллелен линии дислокации и атомы закручены по винту в области ядра дислокации вокруг ее оси. У геликоидальной же дислокации по спирали закручена сама линия дислокаций, а вектор Бюргсрса параллелен оси этой спирали и составляет разные углы с линией дислокации в разных ее участках (будучи инвариантом дислокации, вектор Бюргерса нс меняет своего направления при превращении прямолинейной дислокации в геликоидальную).
Контрольные вопросы 1. Объясните, к какой области краевой дислокации притягиваются атомы элемента, растворенного по способу внедрения. 2. Объясните, к какой области краевой дислокации притягиваются атомы элемента, растворенного по способу замещения. 3. Объясните, почему атомы элемента, растворенного по способу внедрения, притягивают к области гидростатического растяжения, и размещается в ней. 4. Объясните, что называют атмосферой Коттрелла. 5. Объясните образование атмосферы Коттрелла. 6. Объясните, почему винтовая дислокация неспособна притягивать единичные точечные дефекты. 7. Объясните, какой атом может притягиваться к винтовой дислокации. 8. Объясните, чем отличается винтовая дислокация от геликоидальной дислокации. 9. Объясните, как влияет повышение и понижение температуры на атмосферу Коттрелла. 10. Объясните эффект Снука. 11. Объясните, что называют атмосферой Снука. 12. Объясните, чем отличаются атмосферы Коттрелла и Снука. 13. Объясните, что называют атмосферой Сузуки. 14. Объясните перераспределение атомов в атмосфере Сузуки. 15. Объясните, в каком случае вакансии и межузельные атомы могут образовывать атмосферу вокруг линии дислокации типа коттрелловской.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 555; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |